[发明专利]壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法

说明书

本发明提供了一种壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，首先粗车铝基复合材料管材外圆，其次去应力热处理，然后利用专用刀具粗镗内孔，然后再去应力热处理，然后半精车铝基复合材料管材外圆后去应力热处理，再然后利用专用刀具精镗内孔，最后精车外圆。本发明所述的一种壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，能够生产大长径比薄壁管材，且壁厚均匀性、直线度以及同轴度得到保证。

技术领域

本发明属于薄壁铝基复合材料管材加工技术领域，尤其是涉及一种壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法。

背景技术

铝基复合材料大长径比薄壁管材是一种重要的铝基复复合材料结构件，可应用于航空航天、机械电子、武器装备等行业。细长薄壁管材由于长径比大、刚度小，常规机械加工方法难以保证机械加工后管材的壁厚均匀性、同轴度、直线度等，从而影响管材的使役性能。

目前，铝基复合材料薄壁管材生产方式主要是采用热挤压提供管坯，然后通过冷拔或冷轧获得所需规格的成品管材，然而通过毛坯管材结合冷拔或冷轧制备薄壁管材的方法，难以生产大长径比薄壁管材，且壁厚均匀性、直线度以及同轴度难以保证。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，能够生产大长径比薄壁管材，且壁厚均匀性、直线度以及同轴度得到保证。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，包括以下步骤：

1)粗车铝基复合材料管材外圆，采用聚晶金刚石车刀粗车管材外圆，粗车后管材壁厚减小0.5mm-1mm；

2)去应力热处理，将步骤1粗车外圆后的管材进行去应力热处理，加热至工艺要求温度，然后保温；

3)保温完成后，粗镗内孔，利用专用内孔镗刀粗镗管材内孔；

4)重复步骤2的操作，将步骤3的镗内孔后的铝基复合材料管材进行去应力热处理，加热至工艺要求温度，然后保温；

5)保温完成后，半精车铝基复合材料管材外圆，以粗镗后的管材内孔为基准，采用聚晶金刚石车刀半精车管材外圆，半精车后管材壁厚减小0.5mm-1mm；

6)重复步骤2操作，将步骤5半精车外圆后的铝基复合材料管材进行去应力热处理，加热至工艺要求温度，然后保温；

7)保温完成后，精镗内孔，采用专用内孔镗刀精镗管材内孔；

8)精车外圆，以精镗后的管材内孔为基准，采用聚晶金刚石车刀精车外圆，精车至所要求尺寸。

进一步的，所述加工方法中所用到的专用内孔镗刀包括圆柱状镗刀杆和两个镗刀片，两个镗刀片设置在圆柱状镗刀杆的头部，圆柱状镗刀杆的尾部为镗刀尾锥，在所述的圆柱状镗刀杆的头部背对背开设两个容屑槽，在每个容屑槽的前端均安装一镗刀片安装座，两个所述的镗刀片分别安装在两个镗刀片安装座的前端，在容屑槽和刀柄尾椎之间的圆柱状镗刀杆上背对背开设两个减轻槽，每个减轻槽与一个容屑槽相连通，在圆柱状镗刀杆表面靠近头部处设有两组限位凸台，两组所述限位凸台沿圆柱状镗刀杆轴向方向设置，每组限位凸台均包括位于同一圆周上的四个限位凸台，且两两相对设置在两个减轻槽的四个槽边上，每组限位凸台所在圆的直径与镗刀片的刀尖所在圆的直径均相同，在减轻槽内安装高压气枪管，高压气枪管伸至镗刀片处。

进一步的，所述的镗刀片安装座上加工有拉长孔，通过螺钉固定在圆柱状镗刀杆上，镗刀片安装座在圆柱状镗刀杆上径向可调以调整刀片的安装位置。

进一步的，所述步骤3中的利用专用内孔镗刀粗镗管材内孔时，具体步骤如下：